JP4161077B2 - Flow measuring device - Google Patents
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Description
この発明は、流量測定装置に関するものであり、例えば内燃機関の空気の質量流量を測定する装置に関するものである。 The present invention relates to a flow rate measuring device, for example, a device for measuring a mass flow rate of air in an internal combustion engine.
従来の流量測定装置は、流入口から流出口まで複数回屈曲したバイパス通路を備え、内部には白金等の材料で構成された感熱抵抗体が形成された流量検出素子を配設しており、バイパス通路を複数回屈曲させることにより、被計測流体に含まれるダスト等の異物を減速させ、該異物が流量検出素子に高速で衝突するのを防止するようにしている。そして、バイパス通路の流出口は、流入口よりも回路収納部から離れた位置に配置されている（例えば、特許文献１参照）。 A conventional flow rate measuring device includes a bypass passage that is bent a plurality of times from an inlet to an outlet, and a flow rate detecting element in which a thermal resistor made of a material such as platinum is formed is disposed. By bending the bypass passage a plurality of times, foreign matter such as dust contained in the fluid to be measured is decelerated, and the foreign matter is prevented from colliding with the flow rate detection element at high speed. And the outflow port of a bypass passage is arrange | positioned in the position away from the circuit accommodating part rather than the inflow port (for example, refer patent document 1).
一般的に、自動車用内燃機関においては、吸入、圧縮、爆発、排気のサイクルを繰り返し行い、また複数のシリンダ気筒で構成されるため、吸入空気の流速は時間的に変動する脈動流となっている。そして、内燃機関の主通路内を流れる主流は、内燃機関の回転数に同期した周波数で脈動しており、その周波数が低い程、主通路軸心を中心とした径方向の流速分布は凸型となり、その周波数が高い程、流速分布は平坦化する。 Generally, in an internal combustion engine for automobiles, a cycle of suction, compression, explosion, and exhaust is repeated, and a plurality of cylinders are used. Therefore, the flow rate of intake air is a pulsating flow that varies with time. Yes. The main flow flowing in the main passage of the internal combustion engine pulsates at a frequency synchronized with the rotational speed of the internal combustion engine, and the lower the frequency, the more the radial flow velocity distribution centered on the main passage axis is convex. The higher the frequency, the flatter the flow velocity distribution.
従来の流量測定装置では、バイパス通路の流入口と流出口が主通路の径方向において離れた位置にある。そこで、従来の流量測定装置を自動車用内燃機関に適用すると、主通路を流れる吸入空気の流量は同じでも、該主通路の径方向における流速分布が内燃機関の回転数に応じて変化するために、吸入空気量が同じにも関わらず、その回転数が変化することでバイパス通路の流入口と流出口の近傍の流速に差異が生じ、バイパス通路内に誘起される流れの流速に差異が生じ、ひいては流量測定装置の検出流量誤差を発生してしまう。 In the conventional flow rate measuring device, the inflow port and the outflow port of the bypass passage are at positions separated in the radial direction of the main passage. Therefore, when a conventional flow rate measuring device is applied to an automotive internal combustion engine, the flow rate distribution in the radial direction of the main passage changes according to the rotational speed of the internal combustion engine even though the flow rate of the intake air flowing through the main passage is the same. Even though the intake air amount is the same, a change in the rotation speed causes a difference in the flow velocity in the vicinity of the inlet and outlet of the bypass passage, and a difference in the flow velocity of the flow induced in the bypass passage. As a result, a detection flow rate error of the flow measurement device is generated.
また、従来の流量測定装置を自動車用内燃機関に適用する場合、少なくとも流入口と流出口を主通路内に突出する必要があり、主通路径方向においてその突出長さが長くなり、ひいては流量測定装置を主通路にプラグインすることにより生じる圧力損失が大きくなってしまう。 In addition, when a conventional flow rate measuring device is applied to an internal combustion engine for automobiles, it is necessary to project at least an inlet and an outlet into the main passage, and the projection length becomes longer in the radial direction of the main passage. The pressure loss caused by plugging the device into the main passage increases.
この発明では、従来技術における上記の問題点を解決するためになされたものであり、特に自動車用内燃機関の吸入空気量を計測する際に、内燃機関の吸入空気に含まれるダスト等の異物が流量検出素子に高速で衝突するのを防止し、耐久性および寿命を向上できるという効果を確保しつつ、内燃機関の回転数に同期した脈動流の周波数が異なり、主通路内の流速分布が異なる場合においても、計測用通路内の流速の変化を抑制して、正確な流量測定を可能にし、また主通路内にプラグインすることにより生じる圧力損失をより小さくできるようにした流量測定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art, and in particular, when measuring the intake air amount of an internal combustion engine for automobiles, foreign matters such as dust contained in the intake air of the internal combustion engine. The frequency of the pulsating flow synchronized with the rotational speed of the internal combustion engine is different and the flow velocity distribution in the main passage is different while ensuring the effect of preventing collision with the flow rate detection element at high speed and improving durability and life. Even in some cases, the flow rate measurement device that suppresses changes in the flow velocity in the measurement passage, enables accurate flow measurement, and further reduces the pressure loss caused by plugging in the main passage. There is to do.
この発明による流量測定装置は、主通路内に延出され、内部に回路収納部を備えた本体部と、上記本体部の上記回路収納部の延出側に形成されて上記主通路を流通する被計測流体の一部を流通させる計測用通路と、上記計測用通路内に配設された流量検出素子と、上記回路収納部内に収納されて上記流量検出素子を駆動してその信号を処理する制御回路と、を有している。そして、上記計測用通路は、上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、上記被計測流体の主流の流れ方向の上流側に向いて該本体部の該主流の流れ方向と直交する面に開口する流入口と、上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、該本体部の該主流の流れ方向と平行な面に開口する流出口と、上記流入口から上記主流の流れ方向に沿って第１屈曲部まで延びる第１通路部と、上記第１屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部に向かって第２屈曲部まで延びる第２通路部と、上記第２屈曲部から上記主流の流れ方向に沿って第３屈曲部まで延びる第３通路部と、上記第３屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部から離反する方向に延びる第４通路部と、を備えている。さらに、上記第４通路部が直接又は他の通路を介して上記流出口に接続され、上記流量検出素子が上記第３通路に配設されている。そして、上記第４通路部が、上記第３屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部から離反する方向に延びて上記本体部の延出方向の端面に開口して上記流出口を構成し、上記主流の流れ方向および上記本体部の延出方向を含む平面における断面形状を円形とする通路断面積拡大部が上記第４通路部の上流側に該第４通路部および上記流出口に接続するように形成されている。 The flow rate measuring device according to the present invention extends in the main passage and is formed on the extension side of the circuit storage portion of the main body portion with the circuit storage portion therein, and flows through the main passage. A measurement passage through which a part of the fluid to be measured is circulated, a flow rate detection element disposed in the measurement passage, and a signal stored in the circuit storage unit and driven by the flow rate detection element. And a control circuit. The measurement passage is positioned in the vicinity of the end of the main body in the extending direction, and is directed to the upstream side of the main flow direction of the fluid to be measured. An inlet opening in an orthogonal plane, an outlet located in the vicinity of an end of the main body in the extending direction and opening in a plane parallel to the main flow direction of the main body, and the inlet A first passage portion extending from the first bent portion to the first bent portion along the mainstream flow direction, and a second bent portion from the first bent portion to the circuit housing portion along a direction orthogonal to the mainstream flow direction. A second passage portion extending to the third bending portion along the main flow direction from the second bending portion, and a direction orthogonal to the main flow direction from the third bending portion. And a fourth passage portion extending in a direction away from the circuit storage portion. . Further, the fourth passage portion is connected to the outflow port directly or through another passage, and the flow rate detecting element is disposed in the third passage. The fourth passage portion extends from the third bent portion in a direction away from the circuit housing portion along a direction orthogonal to the mainstream flow direction, and opens to an end surface of the main body portion in the extending direction. And a passage cross-sectional area enlarged portion having a circular cross-sectional shape in a plane including the flow direction of the main flow and the extending direction of the main body portion is formed on the upstream side of the fourth passage portion. It connects with the part and the said outflow port.
この発明によれば、流路をほぼ９０°に曲げる第１屈曲部および第２屈曲部が流入口から流量検出素子が配設された第３通路に至る通路中に設けられているので、被計測流体内にダスト等の異物は、第１屈曲部および第２屈曲部に衝突して減速される。そこで、異物が流量検出素子に衝突したとしても、その衝突エネルギーは小さく、流量検出素子の耐久性および寿命が向上される。
また、計測用通路の流入口と流出口が主通路の径方向において近接した位置にあるので、吸入空気量が同じにも関わらず、回転数が変化して主通路内の流速分布が変化しても、計測用通路の流入口と流出口の近傍の流速に差異が生じ難い。そこで、計測用通路内に誘起される被計測流体の流れの流速に差異が生じ難く、流量測定誤差を低減することができる。
さらに、計測用通路の流入口と流出口が主通路の径方向において近接した位置にあるので、主通路の径方向における流量測定装置の延出長さを短くでき、主通路内にプラグインすることにより生じる圧力損失をより小さくできる。
According to the present invention, the first bent portion and the second bent portion that bend the flow path to approximately 90 ° are provided in the passage extending from the inflow port to the third passage where the flow rate detecting element is disposed. Foreign matter such as dust in the measurement fluid collides with the first bent portion and the second bent portion and is decelerated. Therefore, even if a foreign object collides with the flow rate detection element, the collision energy is small, and the durability and life of the flow rate detection element are improved.
In addition, since the inlet and outlet of the measurement passage are close to each other in the radial direction of the main passage, the rotational speed changes and the flow velocity distribution in the main passage changes even though the intake air amount is the same. However, it is difficult for the flow velocity in the vicinity of the inlet and outlet of the measurement passage to be different. Therefore, it is difficult for a difference in flow velocity of the flow of the fluid to be measured induced in the measurement passage, and a flow measurement error can be reduced.
Furthermore, since the inlet and outlet of the measurement passage are close to each other in the radial direction of the main passage, the extension length of the flow rate measuring device in the radial direction of the main passage can be shortened and plugged into the main passage. The pressure loss caused by this can be made smaller.
以下、この発明の実施の形態による流量測定装置について、図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, a flow rate measuring device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態を示す横断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図、図３は図１の流量検出素子周りを示す要部拡大図、図４は図２の流量検出素子周りを示す要部拡大図、図５は図２のＶ−Ｖ矢視断面図である。
なお、横断面とは主通路の軸心と直交する断面の表面を示す。また、図２において、被計測流体の主流は図中に矢印Ａで示す方向に流れている。
1 is a transverse sectional view showing a state in which a flow rate measuring device according to
In addition, a cross section shows the surface of the cross section orthogonal to the axial center of a main channel | path. In FIG. 2, the main flow of the fluid to be measured flows in the direction indicated by the arrow A in the figure.
図１乃至図４において、主通路１は、被計測流体が流通する円筒状の管体であり、自動車用内燃機関の場合、通常、樹脂製で、吸入空気濾過装置（図示せず）と一体に構成された吸気通路である。そして、被計測流体は空気となる。この主通路１には、流量測定装置４をプラグインするための挿入穴２が設けられている。
1 to 4, a
流量測定装置４は、主通路１内に配置されて被計測流体の一部を流通させる計測用通路５と、計測用通路５内を流通する被計測流体の流量を検出する流量検出素子６と、流量検出素子６を駆動し、その流量検出信号を処理するための制御回路が構成された回路基板７と、流量検出素子６および回路基板７を保持する金属プレート８と、金属プレート８を支持するベース９と、ベース９に近接して配設され、金属プレート８と協働して計測用通路５を構成する計測用通路構成部１３と、を有する。
The flow
流量検出素子６は、流量検出抵抗６ｂおよび温度補償用抵抗６ｃからなるセンサ部が矩形平板状の基板６ａの表面に形成され、流量検出抵抗６ｂおよび温度補償用抵抗６ｃに電気的に接続された入出力端子６ｄが基板６ａの表面の一側に形成されて構成されている。ここで、流量検出抵抗６ｂ、温度補償用抵抗６ｃおよび入出力端子６ｄは、基板６ａの表面に成膜された白金、ニッケル、鉄・ニッケル合金などの感熱抵抗膜をパターニングして形成される。また、流量検出抵抗６ｂの形成領域は、基板６ａを裏面側から除去して形成されたキャビティ６ｅによりダイアフラム構造となっている。さらに、流量検出素子６には、流量検出抵抗６ｂの熱が温度補償用抵抗６ｃに伝達し難いような熱絶縁手段（図示せず）が施されている。さらにまた、基板６ａの材料としては、シリコンあるいはセラミックスなどの電気絶縁材料が用いられる。
In the flow
金属プレート８は、アルミやステンレスなどの金属材料を矩形平板状に成形され、回路基板収納凹部８ａおよび流量検出素子収納凹部８ｂがその表面上に近接して凹設されている。そして、回路基板７が回路基板収納凹部８ａに収納され、接着剤により固定されている。また、流量検出素子６が、入出力端子６ｄを回路基板７側に位置させて流量検出素子収納凹部８ｂ内に収納され、接着剤により固定されている。なお、回路基板７および流量検出素子６は、金属プレート８の表面と同一面位置になっている。
The
ベース９は、主通路１に挿入された際に気密性を確保する接合部１０と、接合部１０の一側に配設されて回路基板７と外部との信号の授受を行うコネクタ部１１と、接合部１０から他側に配設された、回路基板収納凹部８ａおよび流量検出素子収納凹部８ｂの回路基板収納凹部８ａ側を内包する回路収納部１２と、を有し、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂により一体にモールド成形されている。
そして、金属プレート８が、回路基板７および流量検出素子６が取り付けられた状態で、回路基板７および流量検出素子６の入出力端子６ｄ側を回路収納部１２内に露出するようにベース９に接着固定されている。そして、金属プレート８の裏面が、ベース９から露出している。
The
The
また、計測用通路構成部１３は、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂により成形されている。そして、計測用通路構成部１３が、その一面をベース９から延出する金属プレート８の部位に接着剤などにより固定されている。そして、計測用通路構成部１３の一面には、計測用通路溝５ａが凹設されており、金属プレート８と協働して通路断面を矩形とする計測用通路５を構成している。なお、計測用通路構成部１３は、樹脂によりベース９と一体に成形されてもよい。
Moreover, the measurement channel |
この計測用通路５は、図２に示されるように、流入口２１、第１通路２２、第１屈曲部２３、第２通路２４、第２屈曲部２５、第３通路２６、第３屈曲部２７、第４通路２８、第４屈曲部２９、第５通路３０および流出口３１を備えている。そして、流入口２１は、流量測定装置４の反コネクタ部側の端部近傍に、主流の流れ方向Ａに対して上流側に向いて開口し、被計測流体を計測用通路５に流入させる。流出口３１は、流量測定装置４の反コネクタ部側の端面に開口し、被計測流体を計測用通路５から流出させる。この流量測定装置４の反コネクタ部側の端面は、主流の流れ方向Ａと略平行な面である。
As shown in FIG. 2, the
そして、第１通路２２が、流入口２１から第１屈曲部２３に至るように主流の流れ方向Ａに延設されている。第２通路２４が、第１屈曲部２３から第２屈曲部２５に至るように主流の流れ方向Ａと略直交する方向に回路基板７に向かって延設されている。第３通路２６が、回路収納部１２に近接して、第２屈曲部２５から第３屈曲部２７に至るように主流の流れ方向Ａに延設されている。第４通路２８が、第３屈曲部２７から第４屈曲部２９に至るように主流の流れ方向Ａと略直交する方向に回路基板７から離れるように延設されている。第５通路３０が、第４屈曲部２９から主流の流れ方向Ａとは逆方向に延びて流出口３１に至るように延設されている。第１屈曲部２３、第２屈曲部２５、第３屈曲部２７および第４屈曲部２９は、被計測流体の流れ方向をほぼ９０°曲げる部位であり、それぞれの内周壁面および外周壁面は所定の曲率半径の円弧状に形成されている。
The
また、円弧状の抑制板３２が、第２通路２４と第３通路２６とを連結する第２屈曲部２５に形成されており、第１屈曲部２３で生じ、さらに第２屈曲部２５で生じる２次流れを抑制する。また、第１連通穴３３が、流量検出素子６の下流側の位置で、第３通路２６と主通路１とを連通するように、金属プレート８に穿設されている。さらに、排水用溝３４が、第３通路２６の反回路基板側の壁面に沿って、第２屈曲部２５から第３屈曲部２７に至るように金属プレート８に凹設されている。
また、流量検出素子６の流量検出抵抗６ｂおよび温度補償用抵抗６ｃの形成領域が、計測用通路５の第３通路２６内に露出している。そして、流量検出素子６は、流量検出部である流量検出抵抗６ｂが主流の流れ方向Ａと直交する方向で、かつ、回路基板７と接離する方向における第３通路２６の中心に対して、回路基板７側にシフトするように配設されている。
An arc-shaped
In addition, the formation region of the flow
また、複数本のインサート導体２０が、各一端２０ａを回路収納部１２内に露出させ、各他端２０ｂをコネクタ部１１内に露出するように、ベース９にインサート成形されている。そして、流量検出素子６の入出力端子６ｄと回路基板７の電極端子７ａとがワイヤ１４を用いてワイヤボンディングされ、回路基板７の電極端子７ａとインサート導体２０の一端２０ａとがワイヤ１４を用いてワイヤボンディングされている。なお、電気的接続の手法としてワイヤボンディングの例を説明しているが、溶接、半田付けなどの電気的接続方法を用いてもよい。
さらに、樹脂製のカバー１５が、回路収納部１２の外周溝１８に塗布された接着剤１９により接着されて回路収納部１２を塞口している。ここで、図示していないが、封止用ゲルが回路収納部１２に充填されている。
A plurality of
Further, a
このように構成された流量測定装置４は、接合部１０の他端側に位置するベース９の延出部、金属プレート８、計測用通路構成部１３およびカバー１５からなる本体部が、その延出方向と直交する断面を矩形とする直方体に形成されている。そして、本体部が、接合部１０の延出方向の投影面内に包含されている。また、本体部の延出方向と直交する矩形断面の長辺で構成される一方の壁面が金属プレート８の裏面で、他方の壁面が計測用通路構成部１３の他面およびカバー１５の表面で構成されている。さらに、計測用通路５の流入口２１が本体部の延出方向と直交する矩形断面の短辺で構成される一方の壁面の他端部近傍、即ち本体部の延出方向の先端部近傍に形成され、計測用通路５の流出口３１が本体部の延出方向の端面に形成されている。
The flow
この流量測定装置４は、本体部を主通路１内に延出するように挿入穴２に挿入され、接合部１０のフランジ部を主通路１のフランジ部３にネジ１６により締着固定されて取り付けられる。この流量測定装置４は、本体部の延出方向と直交する矩形断面の長辺で構成される壁面が主通路１内を流通する被計測流体の主流の流れ方向Ａとほぼ平行となるように、かつ、本体部の矩形断面の短辺で構成される一方の壁面が流れ方向Ａと直交するように上流側に向いて、主通路１にプラグインされている。そして、Ｏリング１７が接合部１０と挿入穴２との間に介装され、気密性が確保されている。この時、計測用通路５の流入口２１は、主流の流れ方向Ａと直交する面の、主通路１内への延出側端部近傍に開口し、流出口３１は、主流の流れ方向Ａと平行な面である主通路１内への延出側端面に開口している。
The flow
そして、主通路１内を流通する被計測流体は、流入口２１から計測用通路５内に流れ込み、第１通路２２内を主流の流れ方向Ａに流れ、第１屈曲部２３により流れ方向をほぼ９０°曲げられて第２通路２４内を主流の流れ方向Ａと直交する方向に流れる。ついで、被計測流体は、第２屈曲部２５により流れ方向をほぼ９０°曲げられ、第３通路２６内を主流の流れ方向Ａに流れ、流量検出素子６の表面に沿って流れる。その後、被計測流体は、第３屈曲部２７により流れ方向をほぼ９０°曲げられ、第４通路２８内を主流の流れ方向Ａと直交する方向に流れる。さらに、被計測流体は、第４屈曲部２９により流れ方向をほぼ９０°曲げられ、第５通路３０内を主流の流れ方向Ａと逆方向に流れ、流出口３１から主通路１内に排出される。
Then, the fluid to be measured flowing in the
そして、外部の電力がコネクタ部１１からインサート導体２０を介して回路基板７に構成された制御回路に供給される。この制御回路は、例えば温度補償用抵抗６ｃにて検出された被計測流体の温度に対して所定温度高くなるように流量検出抵抗６ｂへの通電電流を制御する。
Then, external power is supplied from the
このとき、被計測流体の流量が大きくなれば、流量検出抵抗６ｂから被計測流体に伝達される熱量が大きくなり、流量検出抵抗６ｂの温度が低下する。そこで、制御回路が被計測流体に伝達された熱量を補うように流量検出抵抗６ｂへの通電量を増加し、流量検出抵抗６ｂの温度が所定温度に維持される。逆に、被計測流体の流量が少なくなれば、流量検出抵抗６ｂから被計測流体に伝達される熱量が少なくなり、流量検出抵抗６ｂの温度が上昇する。そこで、制御回路が流量検出抵抗６ｂへの通電量を減少し、流量検出抵抗６ｂの温度が所定温度に維持される。
そして、この流量検出抵抗６ｂへの通電電流値を検出して、被計測流体の流量信号として出力され、所定の通路断面積を有する計測用通路５内を流れる被計測流体の流量が測定される。同様にして、被計測流体の流速も測定することもできる。
At this time, if the flow rate of the fluid to be measured increases, the amount of heat transferred from the flow
Then, the value of the current flowing through the flow
この実施の形態１によれば、流入口２１から流量検出素子６が配設された第３通路２６に至る通路中に、第１屈曲部２３および第２屈曲部２５を配設しているので、被計測流体は、流れ方向を第１屈曲部２３および第２屈曲部２５でほぼ９０°曲げられる。このとき、被計測流体内にダスト等の異物が含まれていると、異物は慣性質量が大きいため、第１屈曲部２３および第２屈曲部２５に衝突して減速される。そこで、第３通路２６に到達した異物は十分に減速されており、仮に異物が流量検出素子６に衝突したとしても、その衝突エネルギーは小さく、流量検出素子６の耐久性および寿命が向上される。
According to the first embodiment, the first
また、内燃機関の主通路１内を流れる主流は、内燃機関の吸気バルブの開閉に伴って脈動流になる。このときの脈動の大きさは、エンジンのスロットルバルブ（絞り弁）の開度が小さい時は相対的に小さく、スロットルバルブの開度が大きくなるにつれて大きくなり、更に主流の流量の増加に伴っても大きくなる。そして、この脈動がある程度大きくなると、主流から迂回する計測用通路を具備しない流量測定装置の場合、流量検出抵抗６ｂによる流量計測がもつ非線形特性および流量検出抵抗６ｂ自身がもつ応答遅れ特性のため、マイナスの誤差（リーン化誤差）を生じる。そこで、従来は、主流から迂回する計測用通路を具備することにより、慣性効果により計測用通路内の脈動を低減し、上述のマイナスの誤差を低減していた。
この流量測定装置４では、計測用通路５が、主流の流れ方向Ａと本体部の延出方向とを含む平面内で屈曲して流入口２１から流出口３１に至るように構成されているので、本体部の延出方向の先端側の計測用通路構成部１３の限られたスペースの中で、流入口２１から流出口３１までの通路長さをできる限り長くできる。これにより、より大きな慣性効果を効果的に得ることができ、上述のマイナスの誤差をより一層低減できる。つまり、流量検出抵抗６ｂによる流量計測がもつ非線形特性および流量検出抵抗６ｂ自身がもつ応答遅れ特性に起因してリーン化された流量検出素子６の出力値は、計測用通路５の通路形状によりリッチ側に補正され、流量測定誤差が低減される。
Further, the main flow flowing in the
In this flow
また、内燃機関の主通路１内を流れる主流は、内燃機関の回転数に同期した周波数で脈動しており、その周波数が低い程、主通路１の軸心を中心とした径方向の流速分布は凸型となり、周波数が高い程流速分布は平坦化する。つまり、主通路１を流れる被計測流体の流量は同じでも、主通路１の径方向における流速分布が内燃機関の回転数に応じ変化してしまう。このように、吸入空気量が同じにも関わらず、回転数が変化して主通路１内の流速分布が変化しても、この流量測定装置４は計測用通路５の流入口２１と流出口３１が主通路１の径方向において近接した位置にあるため、計測用通路５の流入口２１と流出口３１の近傍の流速に差異が生じ難い。そこで、計測用通路５内に誘起される被計測流体の流れの流速に差異が生じ難く、流量測定装置４の流量測定誤差をさらに低減することができる。
Further, the main flow flowing in the
また、この流量測定装置４は計測用通路５の流入口２１と流出口３１が主通路１の径方向において近接した位置にあるので、主通路１の内径が小さい場合でも、流入口２１および流出口３１を共に主通路１の軸心付近に配置することができる。そこで、内燃機関の回転数の変化による主通路１の径方向の流速分布が変化しても、計測用通路５内の流速差が最小限に抑制されるので、流量測定誤差を低減することができ好適である。
さらに、主通路１内にこの流量測定装置４を配置する場合、少なくとも流入口２１と流出口３１が配設されている流量測定装置４の端部近傍を主通路１内に突出するだけで流量測定が可能である。これにより、主通路１の径方向において、流量測定装置４の突出長さを最小限にすることができる。そこで、流量測定装置４を主通路１内に突出することにより生じる圧力損失を最小限に小さくすることができる。
In addition, since the flow
Further, when the flow
また、流量検出素子６の設置されている第３通路２６の上流側の第２屈曲部２５で、計測用通路５内の流れのベクトルは、略９０°曲げられることにより、第２屈曲部２５の外周側すなわち回路基板側で速く、内周側で遅い流速分布を呈することになる。
ここで、流量検出素子６に構成された流量検出抵抗６ｂは第３通路２６の中心より回路基板側にシフトして配置されているので、流量測定は第２屈曲部２５の内周側の流速の遅い、すなわち不安定な淀んだ流れの影響を受け難い。つまり、流量検出抵抗６ｂは比較的流速の速い個所に配置されているので、流量検出素子６の流量に対する感度が向上する。そこで、流量測定装置４の出力のいわゆるＳ／Ｎ比を上げることができる。
Further, the flow vector in the
Here, since the flow
さらにまた、第１連通穴３３が流量検出素子６の下流側で第３通路２６と主通路１とを連通するように金属プレート８に穿設されているので、第３通路２６を流れる被計測流体の一部が第１連通穴３３から主通路１側に吸い出される。これにより、流量検出素子６の表面上の壁面境界層が薄くなり、結果的に第３通路２６を流れる被計測流体の流速を上げることができ、流量検出素子６の流量に対する感度が向上する。そこで、流量測定装置４の出力のＳ／Ｎ比を上げることができる。
Furthermore, since the
さらに、第１屈曲部２３および第２屈曲部２５においては、計測用通路５内の流れのベクトルが略９０°曲げられることにより、各屈曲部２３，２５の外周側で速く、内周側で遅い流速分布を呈することになる。そして、第１屈曲部２３では、このような流速分布に起因して、被計測流体が流速の遅い内周側から流速の速い外周側に流れる。これにより、第２通路２４には、図５に矢印Ｂで示されるように、第２通路２４の通路断面内で旋回する流速成分、即ち２次流れが発生する。同様に、第２屈曲部２５でも、被計測流体が流速の遅い内周側から流速の速い外周側に流れ、２次流れが第３通路２６に発生する。このような流れが流量検出素子６上に到達すると、本来測定しようとしている第３通路２６内の主流の流れ方向Ａと略平行な流れに重畳し、ノイズとなってしまう。この実施の形態１では、円弧状の抑制板（レール）３２が第２屈曲部２５に内周側と外周側とを分離するように配設されているので、被計測流体の内周側から外周側への流れが抑制板３２により阻止され、２次流れの流量検出素子６上への到達が抑えられる。そこで、流量測定装置４の出力のＳ／Ｎ比を上げることができる。
Further, in the first
また、自動車用内燃機関の吸入空気には水滴が含まれる場合があり、それが流量測定装置４の流量検出抵抗６ｂに付着すれば、流量測定装置４の出力変動が大きくなり、正確な流量測定が出来なくなる。この実施の形態１では、このような水滴は第１屈曲部２３および第２屈曲部２５の壁面に付着することになるが、特に第１および第２屈曲部２３，２５の内周側の流速の遅い淀んだ個所に溜まる。これらの水滴は、第３通路２６の反回路基板側の壁面に沿って形成された排水用溝３４に集められ、該排水用溝３４に案内されて第３屈曲部２５の下流に押し流される。そこで、水滴が流量検出素子６の流量検出抵抗６ｂに付着し難く、流量測定装置４の出力変動が抑制される。
Further, there are cases where water droplets are included in the intake air of the internal combustion engine for automobiles, and if it adheres to the flow
また、流量検出素子６が金属プレート８に同一面位置となるように配設されているので、被計測流体は金属プレート８と流量検出素子６との境界で乱れを発生することがなく、正確な流量測定が可能となる。
Further, since the flow
また、自動車用内燃機関においては、吸気の慣性特性を利用し吸気効率を上げるために、排気行程の終わりに排気弁が閉じる前から吸気弁が開き始める場合がある。この場合、内燃機関の回転数やスロットル弁の開度がある条件となると、吸入空気が上流側に吹き返す、いわゆる逆流を含む脈動が発生する。流量測定装置が被計測流体の流れの向きを判別する機能を有しない場合、逆流を順流として検出するため、リッチ誤差を招いてしまう。
しかし、ここでは、流出口３１が、主流の流れ方向Ａと略平行な面である流量測定装置４の反コネクタ部側の端面に開口しているので、流出口３１は主流の逆流方向とほぼ直交する方向に開口している。そこで、逆流を含む脈動が発生しても、被計測流体が流出口３１から計測用通路５内に流入することが阻止される。また、第５通路３０が、第４屈曲部２９から主流の流れ方向Ａとは逆方向に延びて流出口３１に至るように延設されているので、仮に、被計測流体が流出口３１から僅かに流入しても、流出口３１から第５通路３０内を逆流方向と反対方向に流れて減衰する。そこで、逆流を順流として検出して、リッチ誤差を招くこともない。
Further, in an automobile internal combustion engine, in order to increase the intake efficiency by utilizing the inertia characteristic of intake air, the intake valve may start to open before the exhaust valve closes at the end of the exhaust stroke. In this case, when conditions such as the number of revolutions of the internal combustion engine and the opening of the throttle valve are satisfied, pulsation including so-called back flow occurs in which the intake air blows back upstream. If the flow rate measuring device does not have a function of determining the direction of the flow of the fluid to be measured, a reverse error is detected as a forward flow, resulting in a rich error.
However, since the
なお、上記実施の形態１では、排水用溝３４が第３通路２６の反回路基板側の壁面に沿って第２屈曲部２５から第３屈曲部２７に至るように金属プレート８に形成されているものとしているが、排水用溝は、第３通路２６の反回路基板側の壁面に第２屈曲部２５から第３屈曲部２７に至るように形成してもよい。
In the first embodiment, the
また、上記実施の形態１では、第１連通穴３３が、流量検出素子６の下流位置で第３通路２６と主通路１とを連通するように金属プレート８に穿設されているものとしているが、第１連通穴は、流量検出素子６の下流位置で第３通路２６と主通路１とを連通するように、計測用通路構成部１３に穿設してもよい。
In the first embodiment, the
また、上記実施の形態１では、流出口３１が、流量測定装置４の反コネクタ部側の端面に開口しているものとしているが、流出口は、主通路１の径方向に関して流入口２１と近接し、かつ、主流の流れ方向Ａと略平行な面に開口していればよく、例えば、第５通路３０と主通路１とを連通するように金属プレート８あるいは計測用通路構成部１３の反コネクタ部側の端部近傍に穿設してもよい。
Further, in the first embodiment, the
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。なお、各実施の形態において、横断面図は上記実施の形態１の図１と同様であるため割愛する。
FIG. 6 is a partially broken side view showing a main part in a state in which the flow rate measuring device according to
図６において、計測用通路５Ａは、流入口２１、第１通路２２、第１屈曲部２３、第２通路２４、第２屈曲部２５Ａ、第３通路２６Ａ、第３屈曲部２７Ａ、第４通路２８Ａ、第４屈曲部２９Ａ、第５通路３０および流出口３１を備えている。
そして、第２屈曲部２５Ａ、第３屈曲部２７Ａおよび第４屈曲部２９Ａの外周壁面の曲率半径を大きくし、第２屈曲部２５Ａ、第３通路２６Ａ、第３屈曲部２７Ａ、第４通路２８Ａおよび第４屈曲部２９Ａの外周壁面を連続した円弧面に形成している。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
In FIG. 6, the
And the curvature radius of the outer peripheral wall surface of 2nd bending
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された流量測定装置４Ａでは、第２屈曲部２５Ａ、第３通路２６Ａ、第３屈曲部２７Ａ、第４通路２８Ａおよび第４屈曲部２９Ａの外周壁面が連続した滑らかな円弧面に構成されているので、計測用通路５Ａ内を流れる被計測流体は連続した滑らかな円弧状の外周壁面に沿って曲げられ、計測用通路５Ａ内に誘起される被計測流体の流れは乱れが少なくなる。そこで、流量検出素子６上の被計測流体の流れも乱れが少なく、計測用通路５Ａ内の圧力損失も小さくなるので、計測用通路５Ａ内を流れる被計測流体の流速が上がる。これにより、流量測定装置４Ａの出力のＳ／Ｎ比が向上する。
In the flow
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。
図７において、計測用通路５Ｂは、流入口２１、第１通路２２、第１屈曲部２３Ｂ、第２通路２４、第２屈曲部２５Ｂ、第３通路２６、第３屈曲部２７Ｂ、第４通路２８、第４屈曲部２９、第５通路３０および流出口３１を備えている。
そして、第１屈曲部２３Ｂ、第２屈曲部２５Ｂおよび第３屈曲部２７Ｂの外周壁面が、平坦面を、被計測流体をほぼ９０°曲げるように傾斜させた斜面に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
FIG. 7 is a partially broken side view showing a main part in a state in which the flow rate measuring device according to
In FIG. 7, the measurement passage 5B includes an
The outer peripheral wall surfaces of the first
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
上記実施の形態１による流量測定装置４においては、第１屈曲部２３の曲率半径が小さいと、第１屈曲部２３の内周側の流速が遅くなり、不安定な淀みが発生することになる。なお、第２屈曲部２５および第３屈曲部２７の内周側にも、同様に、不安定な淀みが発生する。
In the flow
この実施の形態３による流量測定装置４Ｂでは、第１乃至第３屈曲部２３Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂの外周壁面、即ち上述の淀みに対向する面が斜面で形成されているので、計測用通路５Ｂの通路断面積が縮小される。それにより、第１乃至第３屈曲部２３Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂにおける計測用通路５Ｂの幅方向の壁面境界層が圧縮され、流速分布が矯正されるので、上述の淀みが小さくなる。その結果、計測用通路５Ｂ内に誘起される被計測流体の流れは、乱れが少なくなり、流量検出素子６上の流れも乱れが少なく、計測用通路５Ｂ内の圧力損失も小さくなり、流速が上がる。そこで、流量測定装置４Ｂの出力のＳ／Ｎ比が向上する。
なお、計測用通路５Ｂの幅方向とは、流量検出素子６の厚さ方向、即ち、図７中紙面と直交する方向である。
In the flow
The width direction of the measurement passage 5B is the thickness direction of the flow
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。
図８において、計測用通路５Ｃは、流入口２１、第１通路２２、第１屈曲部２３Ｂ、第２通路２４Ｃ、第２屈曲部２５Ｃ、第３通路２６Ｃ、第３屈曲部２７Ｃ、第４通路２８Ｃ、第４屈曲部２９、第５通路３０および流出口３１を備えている。
FIG. 8 is a partially broken side view showing a main part in a state where a flow rate measuring device according to
In FIG. 8, the measurement passage 5C includes an
そして、第１屈曲部２３Ｂ、第２屈曲部２５Ｃおよび第３屈曲部２７Ｃの外周壁面は、平坦面を、被計測流体をほぼ９０°曲げるように傾斜させた斜面に形成されている。また、第２通路２４Ｃおよび第２屈曲部２５Ｃを構成する計測用通路構成部１３の計測用通路溝５ａの深さが、第２通路２４Ｃから第２屈曲部２５Ｃを経て第３通路２６Ｃの入口まで、連続的に漸次浅くなるように形成され、通路断面積が連続的に絞られる縮流部３５，３６を構成している。また、第３通路２６Ｃおよび第３屈曲部２７Ｃを構成する計測用通路溝５ａの深さが、第３通路２６Ｃの入口における計測用通路溝５ａの深さに等しく形成されている。さらに、第４通路２８Ｃを構成する計測用通路溝５ａの深さが、第４通路２８Ｃの通路入口から通路途中まで、連続的に漸次深くなるように形成され、通路断面積が連続的に拡大される拡大部３７を構成している。
なお、他の構成は上記実施の形態３と同様に構成されている。
The outer peripheral wall surfaces of the first
Other configurations are the same as those in the third embodiment.
このように構成された流量測定装置４Ｃでは、流量検出素子６は第３通路２６Ｃの途中に計測用通路５Ｃを構成する壁面（金属プレート８の表面）と同一面位置に配設されており、該壁面上の被計測流体の流れを測定することになる。従って、縮流部３５，３６で流量検出素子６の厚さ方向に通路断面積を絞ることにより、流量検出素子６の厚さ方向における壁面境界層が圧縮され、流速分布が矯正される。そこで、流量検出素子６の上流近傍で流速が上がり、流量検出素子６上の流れも乱れが少なくなる。
また、流量検出素子６上を通過した流れは、拡大部３７を通過する際に縮流部３５，３６で得られた動圧を徐々に静圧に変換されるので、静圧を均一化しながら回復する。これにより、壁面上の流体剥離が抑制され、計測用通路５Ｃ内の圧力損失を低減することができ、計測用通路５Ｃ内の流速が上がる。そこで、流量測定装置４Ｃの出力のＳ／Ｎ比が向上する。
In the flow
Further, the flow that has passed over the flow
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。
図９において、計測用通路５Ｄは、流入口２１、第１通路２２、第１屈曲部２３、第２通路２４、第２屈曲部２５、第３通路２６、第３屈曲部２７、第４通路２８Ｄ、通路断面積拡大部３８および流出口３１を備えている。そして、計測用通路５Ｄは、第４通路２８Ｄが主流の流れ方向Ａと略直交する方向に回路基板７から離れるように延設され、流出口３１に直に接続されている。そして、通路断面積拡大部３８は、主流の流れ方向Ａおよび流量測定装置４Ｄの主通路１への延出方向を含め平面における断面形状を円形とし、第４通路２８Ｄの上流側で、第４通路２８Ｄおよび流出口３１に接続するように設けられている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
FIG. 9 is a partially cutaway side view showing a main part in a state where the flow rate measuring device according to
In FIG. 9, the measurement passage 5D includes an
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された流量測定装置４Ｄでは、通路断面積拡大部３８が、第４通路２８Ｄの上流側で、第４通路２８および流出口３１に接続されている。
そこで、逆流を含む脈動が発生し、被計測流体が流出口３１から僅かに流入すると、まず通路断面積拡大部３８に侵入する。そして、通路断面積拡大部３８に侵入した被計測流体は、通路断面積拡大部３８の円形断面形状により、図９中矢印Ｃで示される方向に旋回する。この通路断面積拡大部３８内で旋回する被計測流体の流れは、第４通路２８Ｄ内の被計測流体を流出口３１から排出させる方向に加速するように作用する。これにより、被計測流体が、流出口３１から逆流しにくくなる。そこで、逆流を順流として検出して、リッチ誤差を招くこともない。
In the flow rate measuring device 4D configured as described above, the passage cross-sectional area enlarged
Therefore, when a pulsation including a back flow occurs and the fluid to be measured slightly enters the
実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。
図１０において、計測用通路５Ｅは、流入口２１、第１通路２２、第１屈曲部２３、第２通路２４、第２屈曲部２５、第３通路２６、第３屈曲部２７、第４通路２８、第４屈曲部２９、第５通路３０、第２連通穴３９および流出口３１を備えている。そして、第２連通穴３９は、穴方向を上流側に向かって回路収納部１２から漸次離反するように主流の流れ方向Ａに対して傾斜させて、第４屈曲部２９と主通路１の計測用通路構成部１３の下流側とを連通するように計測用通路構成部１３に穿設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
FIG. 10 is a partially broken side view showing a main part in a state where a flow rate measuring device according to
In FIG. 10, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された流量測定装置４Ｅでは、逆流を含む脈動が発生すると、被計測流体（逆流）の一部が第２連通穴３９から第４屈曲部２９に侵入し、第４屈曲部２９内の被計測流体を第５通路３０を通って流出口３１から排出させる方向に加速するように作用する。これにより、被計測流体が、流出口３１から逆流しにくくなる。そこで、逆流を順流として検出して、リッチ誤差を招くこともない。
In the flow
実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。
図１１において、計測用通路５Ｆは、穴方向を主流の流れ方向Ａに一致させて、第４屈曲部２９と主通路１の計測用通路構成部１３の下流側とを連通するように計測用通路構成部１３に穿設された第２連通穴３９ａを備えている。
なお、第２連通穴３９に代えて第２連通穴３９ａを用いている点を除く他の構成は、上記実施の形態６と同様に構成されている。
FIG. 11 is a partially broken side view showing a main part in a state where a flow rate measuring device according to
In FIG. 11, the
The other configuration except that the
このように構成された流量測定装置４Ｆにおいても、逆流を含む脈動が発生すると、被計測流体（逆流）の一部が第２連通穴３９ａから第４屈曲部２９に侵入し、第４屈曲部２９内の被計測流体を第５通路３０を通って流出口３１から排出させる方向に加速するように作用する。これにより、被計測流体が、流出口３１から逆流しにくくなり、上記実施の形態６と同様の効果が得られる。
Also in the flow
実施の形態８．
図１２はこの発明の実施の形態８に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。
図１２において、隔壁４０が、計測用通路構成部１３の主流の流れ方向Ａの全域に渡って、かつ、計測用通路構成部１３の延出側端面に対して所定の間隙を持って、計測用通路構成部１３に一体に形成されている。つまり、この隔壁４０は、所定の隙間を持って計測用通路５の流出口３１に対向するように配設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
FIG. 12 is a partially cutaway side view showing a main part in a state where a flow rate measuring apparatus according to
In FIG. 12, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
自動車用内燃機関においては、主流が流れる主通路１の内径は、内燃機関の吸入空気量の大小により、大小様々である。そして、上記実施の形態１による流量測定装置４を主通路１にプラグインする場合、流出口３１と主通路１の内壁面との間の距離は、主通路１の内径により異なる。そして、流出口３１近傍の被計測流体の流れの形態、さらには静圧に及ぼす影響度合いが、流出口３１と主通路１の内壁面との間の距離により異なる。その結果、流量測定装置４の流量測定特性、つまり流量に対する出力の関係が主通路１の内径により異なり、主通路１の内径が異なっても流量測定特性が一元化できるプラグイン形態の長所が生かせない場合が生じる。
In the internal combustion engine for automobiles, the inner diameter of the
このように構成された流量測定装置４Ｇでは、隔壁４０が所定の隙間を持って流出口３１に対向して形成されているので、流出口３１から対向する隔壁４０までの距離が常に一定に保たれる。これにより、流出口３１近傍の静圧が安定するために、隔壁４０の流れに及ぼす影響が常に一定にできる。そこで、主通路１の内径が異なっても、流量測定特性が一元化でき、プラグイン形態の長所が生かせる。
In the flow
実施の形態９．
図１３はこの発明の実施の形態９に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。
図１３において、隔壁４０ａは、計測用通路構成部１３の流出口３１に対向する領域に位置し、計測用通路構成部１３の延出側端面に対して所定の間隙を持って、計測用通路構成部１３に一体に形成されている。
なお、隔壁４０に代えて隔壁４０ａを用いている点を除く他の構成は、上記実施の形態８と同様に構成されている。
FIG. 13 is a partially broken side view showing a main part in a state in which a flow rate measuring device according to
In FIG. 13, the
The remaining configuration except that the
このように構成された流量測定装置４Ｈにおいても、隔壁４０ａが流出口３１に対向して形成されているので、上記実施の形態８と同様の効果が得られる。
Also in the flow
実施の形態１０．
図１４はこの発明の実施の形態１０に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。
図１４において、傾斜面４１が、回路基板７側から流出口３１の直ぐ下流に至るように計測用通路構成部１３の下流側端部に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
FIG. 14 is a partially broken side view showing a main part in a state where a flow rate measuring device according to
In FIG. 14, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された流量測定装置４Ｉでは、逆流を含む脈動が発生すると、被計測流体（逆流）の一部が、傾斜面４１に沿って流出口３１の真下に流れ、流出口３１の付近の被計測流体を上流側に加速する。これにより、被計測流体が、流出口３１から計測用通路５内に逆流しにくくなる。そこで、逆流を順流として検出して、リッチ誤差を招くこともない。
In the flow rate measuring device 4I configured as described above, when a pulsation including a backflow occurs, a part of the fluid to be measured (backflow) flows directly below the
実施の形態１１．
図１５はこの発明の実施の形態１１に係る流量測定装置を主通路に取り付けた状態の要部を示す一部破断側面図である。
図１５において、突出部４２が、計測用通路構成部１３の流出口３１の上流側近傍端部に突設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
FIG. 15 is a partially broken side view showing a main part in a state in which the flow rate measuring device according to the eleventh embodiment of the present invention is attached to the main passage.
In FIG. 15, the protruding
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された流量測定装置４Ｊでは、流出口３１の直上流が突出部４２により遮られているので、流出口３１の出口近傍が上流側の流れの影響を受け難くなり、流出口３１の出口近傍の静圧が安定する。
従って、被計測流体の主流が乱れている場合でも、流出口３１の出口近傍の静圧は安定しているので、動圧も安定化し、ひいては計測用通路５内の流れの乱れが小さくなり、安定化する。これにより、流量測定装置４Ｊの出力のＳ／Ｎ比が向上する。
また、逆流を含む脈動が発生すると、被計測流体（逆流）が、突出部４２に衝突し、逆流の流速が減衰し、被計測流体が流出口３１から計測用通路５内に流入しにくくなる。そこで、逆流を順流として検出して、リッチ誤差を招くこともない。
In the flow rate measuring device 4J configured in this way, since the upstream portion of the
Accordingly, even when the main flow of the fluid to be measured is disturbed, the static pressure in the vicinity of the
Further, when a pulsation including a backflow occurs, the fluid to be measured (backflow) collides with the protruding
１ 主通路、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈ，４Ｉ，４Ｊ 流量測定装置、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ 計測用通路、６ 流量検出素子、７ 回路基板（制御回路）、８ 金属プレート（本体部）、９ ベース（本体部）、１２ 回路収納部、１３ 計測用通路構成部（本体部）、１５ カバー（本体部）、２１ 流入口、２２ 第１通路部、２３，２３Ｂ 第１屈曲部、２４，２４Ｃ 第２通路部、２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ 第２屈曲部、２６，２６Ａ，２６Ｃ 第３通路部、２７，２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ 第３屈曲部、２８，２８Ａ，２８Ｃ，２８Ｄ 第４通路部、２９，２９Ａ 第４屈曲部、３０ 第５通路部、３１ 流出口、３２ 抑制板、３３ 第１連通穴、３４ 排水用溝、３５，３６ 縮流部、３７ 拡大部、３８ 通路断面積拡大部、３９，３９ａ 第２連通穴、４０，４０ａ 隔壁、４１ 傾斜面、Ａ 主流の流れ方向、Ｂ ２次流れ。
1 Main passage, 4, 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 4G, 4H, 4I, 4J Flow measurement device, 5, 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F Measurement passage, 6
Claims (7)
上記本体部の上記回路収納部の延出側に形成されて上記主通路を流通する被計測流体の一部を流通させる計測用通路と、
上記計測用通路内に配設された流量検出素子と、
上記回路収納部内に収納されて上記流量検出素子を駆動してその信号を処理する制御回路と、を有する流量測定装置において、
上記計測用通路は、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、上記被計測流体の主流の流れ方向の上流側に向いて該本体部の該主流の流れ方向と直交する面に開口する流入口と、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、該本体部の該主流の流れ方向と平行な面に開口する流出口と、
上記流入口から上記主流の流れ方向に沿って第１屈曲部まで延びる第１通路部と、
上記第１屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部に向かって第２屈曲部まで延びる第２通路部と、
上記第２屈曲部から上記主流の流れ方向に沿って第３屈曲部まで延びる第３通路部と、
上記第３屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部から離反する方向に延びる第４通路部と、を備え、
上記第４通路部が直接又は他の通路を介して上記流出口に接続され、上記流量検出素子が上記第３通路に配設されており、
上記第４通路部が、上記第３屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部から離反する方向に延びて上記本体部の延出方向の端面に開口して上記流出口を構成し、
上記主流の流れ方向および上記本体部の延出方向を含む平面における断面形状を円形とする通路断面積拡大部が上記第４通路部の上流側に該第４通路部および上記流出口に接続するように形成されていることを特徴とする流量測定装置。 A main body portion that extends into the main passage and has a circuit storage portion therein;
A measurement passage that is formed on the extension side of the circuit housing portion of the main body and distributes a part of the fluid to be measured that flows through the main passage;
A flow rate detecting element disposed in the measurement passage;
A flow rate measuring device having a control circuit housed in the circuit housing section and driving the flow rate detection element to process the signal;
The measurement passage is
An inflow port that is located in the vicinity of the end of the main body in the extending direction and opens to a surface perpendicular to the main flow direction of the main body toward the upstream side of the main flow direction of the fluid to be measured. When,
An outlet located near the end of the main body in the extending direction and opening in a plane parallel to the main flow direction of the main body;
A first passage portion extending from the inlet to the first bent portion along the flow direction of the main flow;
A second passage portion extending from the first bent portion to the second bent portion along the direction orthogonal to the mainstream flow direction toward the circuit accommodating portion;
A third passage portion extending from the second bent portion to the third bent portion along the mainstream flow direction;
A fourth passage portion extending in a direction away from the circuit housing portion along a direction orthogonal to the mainstream flow direction from the third bent portion,
The fourth passage portion is connected to the outflow port directly or through another passage, and the flow rate detection element is disposed in the third passage ;
The fourth passage portion extends from the third bent portion in a direction away from the circuit housing portion along a direction orthogonal to the mainstream flow direction, and opens to an end surface in the extending direction of the main body portion. Configure the outlet,
A passage cross-sectional area enlarged portion having a circular cross-sectional shape in a plane including the main flow direction and the extending direction of the main body portion is connected to the fourth passage portion and the outlet on the upstream side of the fourth passage portion. A flow rate measuring device formed as described above .
上記本体部の上記回路収納部の延出側に形成されて上記主通路を流通する被計測流体の一部を流通させる計測用通路と、
上記計測用通路内に配設された流量検出素子と、
上記回路収納部内に収納されて上記流量検出素子を駆動してその信号を処理する制御回路と、を有する流量測定装置において、
上記計測用通路は、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、上記被計測流体の主流の流れ方向の上流側に向いて該本体部の該主流の流れ方向と直交する面に開口する流入口と、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、該本体部の該主流の流れ方向と平行な面に開口する流出口と、
上記流入口から上記主流の流れ方向に沿って第１屈曲部まで延びる第１通路部と、
上記第１屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部に向かって第２屈曲部まで延びる第２通路部と、
上記第２屈曲部から上記主流の流れ方向に沿って第３屈曲部まで延びる第３通路部と、
上記第３屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部から離反する方向に延びる第４通路部と、を備え、
上記第４通路部が直接又は他の通路を介して上記流出口に接続され、上記流量検出素子が上記第３通路に配設されており、
上記計測用通路は矩形の通路断面に形成されており、
上記流量検出素子は平板状の形状を有しており、
該流量検出素子は計測用通路を構成する一壁面と同一面位置になるように設置されており、
上記第２通路部から上記第２屈曲部を経て上記第３通路部の上流側入口まで、上記流量検出素子の厚さ方向の上記計測用通路の高さを漸次変えて通路断面積を連続的に絞る縮流部を備えていることを特徴とする流量測定装置。 A main body portion that extends into the main passage and has a circuit storage portion therein;
A measurement passage that is formed on the extension side of the circuit housing portion of the main body and distributes a part of the fluid to be measured that flows through the main passage;
A flow rate detecting element disposed in the measurement passage;
A flow rate measuring device having a control circuit housed in the circuit housing section and driving the flow rate detection element to process the signal;
The measurement passage is
An inflow port that is located in the vicinity of the end of the main body in the extending direction and opens to a surface perpendicular to the main flow direction of the main body toward the upstream side of the main flow direction of the fluid to be measured. When,
An outlet located near the end of the main body in the extending direction and opening in a plane parallel to the main flow direction of the main body;
A first passage portion extending from the inlet to the first bent portion along the flow direction of the main flow;
A second passage portion extending from the first bent portion to the second bent portion along the direction orthogonal to the mainstream flow direction toward the circuit accommodating portion;
A third passage portion extending from the second bent portion to the third bent portion along the mainstream flow direction;
A fourth passage portion extending in a direction away from the circuit housing portion along a direction orthogonal to the mainstream flow direction from the third bent portion,
The fourth passage portion is connected to the outflow port directly or through another passage, and the flow rate detection element is disposed in the third passage ;
The measurement passage is formed in a rectangular passage cross section,
The flow rate detecting element has a flat plate shape,
The flow rate detection element is installed so as to be flush with the one wall surface constituting the measurement passage,
The passage cross-sectional area is continuously changed by gradually changing the height of the measurement passage in the thickness direction of the flow rate detecting element from the second passage portion through the second bent portion to the upstream inlet of the third passage portion. A flow rate measuring device characterized by comprising a contraction portion that is narrowed down to a minimum.
上記本体部の上記回路収納部の延出側に形成されて上記主通路を流通する被計測流体の一部を流通させる計測用通路と、
上記計測用通路内に配設された流量検出素子と、
上記回路収納部内に収納されて上記流量検出素子を駆動してその信号を処理する制御回路と、を有する流量測定装置において、
上記計測用通路は、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、上記被計測流体の主流の流れ方向の上流側に向いて該本体部の該主流の流れ方向と直交する面に開口する流入口と、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、該本体部の該主流の流れ方向と平行な面に開口する流出口と、
上記流入口から上記主流の流れ方向に沿って第１屈曲部まで延びる第１通路部と、
上記第１屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部に向かって第２屈曲部まで延びる第２通路部と、
上記第２屈曲部から上記主流の流れ方向に沿って第３屈曲部まで延びる第３通路部と、
上記第３屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部から離反する方向に延びる第４通路部と、を備え、
上記第４通路部が直接又は他の通路を介して上記流出口に接続され、上記流量検出素子が上記第３通路に配設されており、
上記計測用通路は矩形の通路断面に形成されており、
上記流量検出素子は平板状の形状を有しており、
該流量検出素子は計測用通路を構成する一壁面と同一面位置になるように設置されており、
上記第４通路部の上流側入口から下流側に、上記流量検出素子の厚さ方向の上記計測用通路の高さを漸次変えて通路断面積を連続的に拡大する拡大部を備えていることを特徴とする流量測定装置。 A main body portion that extends into the main passage and has a circuit storage portion therein;
A measurement passage that is formed on the extension side of the circuit housing portion of the main body and distributes a part of the fluid to be measured that flows through the main passage;
A flow rate detecting element disposed in the measurement passage;
A flow rate measuring device having a control circuit housed in the circuit housing section and driving the flow rate detection element to process the signal;
The measurement passage is
An inflow port that is located in the vicinity of the end of the main body in the extending direction and opens to a surface perpendicular to the main flow direction of the main body toward the upstream side of the main flow direction of the fluid to be measured. When,
An outlet located near the end of the main body in the extending direction and opening in a plane parallel to the main flow direction of the main body;
A first passage portion extending from the inlet to the first bent portion along the flow direction of the main flow;
A second passage portion extending from the first bent portion to the second bent portion along the direction orthogonal to the mainstream flow direction toward the circuit accommodating portion;
A third passage portion extending from the second bent portion to the third bent portion along the mainstream flow direction;
A fourth passage portion extending in a direction away from the circuit housing portion along a direction orthogonal to the mainstream flow direction from the third bent portion,
The fourth passage portion is connected directly or via other passages in the outlet, the flow rate detecting element is disposed in the third passage,
The measurement passage is formed in a rectangular passage cross section,
The flow rate detecting element has a flat plate shape,
The flow rate detection element is installed so as to be flush with the one wall surface constituting the measurement passage,
From the upstream inlet to the downstream of the fourth passage portion, there is provided an enlarged portion that continuously increases the passage cross-sectional area by gradually changing the height of the measurement passage in the thickness direction of the flow rate detecting element . A flow measuring device characterized by the above.
上記本体部の上記回路収納部の延出側に形成されて上記主通路を流通する被計測流体の一部を流通させる計測用通路と、
上記計測用通路内に配設された流量検出素子と、
上記回路収納部内に収納されて上記流量検出素子を駆動してその信号を処理する制御回路と、を有する流量測定装置において、
上記計測用通路は、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、上記被計測流体の主流の流れ方向の上流側に向いて該本体部の該主流の流れ方向と直交する面に開口する流入口と、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、該本体部の該主流の流れ方向と平行な面に開口する流出口と、
上記流入口から上記主流の流れ方向に沿って第１屈曲部まで延びる第１通路部と、
上記第１屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部に向かって第２屈曲部まで延びる第２通路部と、
上記第２屈曲部から上記主流の流れ方向に沿って第３屈曲部まで延びる第３通路部と、
上記第３屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部から離反する方向に延びる第４通路部と、を備え、
上記第４通路部が直接又は他の通路を介して上記流出口に接続され、上記流量検出素子が上記第３通路に配設されており、
上記流量検出素子の下流近傍に、上記第３通路部と上記主通路とを連通する第１連通穴を設けたことを特徴とする流量測定装置。 A main body portion that extends into the main passage and has a circuit storage portion therein;
A measurement passage that is formed on the extension side of the circuit housing portion of the main body and distributes a part of the fluid to be measured that flows through the main passage;
A flow rate detecting element disposed in the measurement passage;
A flow rate measuring device having a control circuit housed in the circuit housing section and driving the flow rate detection element to process the signal;
The measurement passage is
An inflow port that is located in the vicinity of the end of the main body in the extending direction and opens to a surface perpendicular to the main flow direction of the main body toward the upstream side of the main flow direction of the fluid to be measured. When,
An outlet located near the end of the main body in the extending direction and opening in a plane parallel to the main flow direction of the main body;
A first passage portion extending from the inlet to the first bent portion along the flow direction of the main flow;
A second passage portion extending from the first bent portion to the second bent portion along the direction orthogonal to the mainstream flow direction toward the circuit accommodating portion;
A third passage portion extending from the second bent portion to the third bent portion along the mainstream flow direction;
A fourth passage portion extending in a direction away from the circuit housing portion along a direction orthogonal to the mainstream flow direction from the third bent portion,
The fourth passage portion is connected to the outflow port directly or through another passage, and the flow rate detection element is disposed in the third passage ;
A flow rate measuring apparatus comprising a first communication hole that communicates the third passage portion and the main passage in the vicinity of the downstream of the flow rate detecting element .
上記本体部の上記回路収納部の延出側に形成されて上記主通路を流通する被計測流体の一部を流通させる計測用通路と、
上記計測用通路内に配設された流量検出素子と、
上記回路収納部内に収納されて上記流量検出素子を駆動してその信号を処理する制御回路と、を有する流量測定装置において、
上記計測用通路は、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、上記被計測流体の主流の流れ方向の上流側に向いて該本体部の該主流の流れ方向と直交する面に開口する流入口と、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、該本体部の該主流の流れ方向と平行な面に開口する流出口と、
上記流入口から上記主流の流れ方向に沿って第１屈曲部まで延びる第１通路部と、
上記第１屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部に向かって第２屈曲部まで延びる第２通路部と、
上記第２屈曲部から上記主流の流れ方向に沿って第３屈曲部まで延びる第３通路部と、
上記第３屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部から離反する方向に延びる第４通路部と、を備え、
上記第４通路部が直接又は他の通路を介して上記流出口に接続され、上記流量検出素子が上記第３通路に配設されており、
上記第３通路部の上記回路収納部と対向する壁面に沿って上記第２屈曲部から上記第３屈曲部に至るように排水用溝を設けたことを特徴とする流量測定装置。 A main body portion that extends into the main passage and has a circuit storage portion therein;
A measurement passage that is formed on the extension side of the circuit housing portion of the main body and distributes a part of the fluid to be measured that flows through the main passage;
A flow rate detecting element disposed in the measurement passage;
A flow rate measuring device having a control circuit housed in the circuit housing section and driving the flow rate detection element to process the signal;
The measurement passage is
An inflow port that is located in the vicinity of the end of the main body in the extending direction and opens to a surface perpendicular to the main flow direction of the main body toward the upstream side of the main flow direction of the fluid to be measured. When,
An outlet located near the end of the main body in the extending direction and opening in a plane parallel to the main flow direction of the main body;
A first passage portion extending from the inlet to the first bent portion along the flow direction of the main flow;
A second passage portion extending from the first bent portion to the second bent portion along the direction orthogonal to the mainstream flow direction toward the circuit accommodating portion;
A third passage portion extending from the second bent portion to the third bent portion along the mainstream flow direction;
A fourth passage portion extending in a direction away from the circuit housing portion along a direction orthogonal to the mainstream flow direction from the third bent portion,
The fourth passage portion is connected to the outflow port directly or through another passage, and the flow rate detection element is disposed in the third passage ;
A flow rate measuring device , wherein a drainage groove is provided from the second bent portion to the third bent portion along a wall surface of the third passage portion facing the circuit housing portion .
上記本体部の上記回路収納部の延出側に形成されて上記主通路を流通する被計測流体の一部を流通させる計測用通路と、
上記計測用通路内に配設された流量検出素子と、
上記回路収納部内に収納されて上記流量検出素子を駆動してその信号を処理する制御回路と、を有する流量測定装置において、
上記計測用通路は、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、上記被計測流体の主流の流れ方向の上流側に向いて該本体部の該主流の流れ方向と直交する面に開口する流入口と、
上記本体部の延出方向の端部近傍に位置し、かつ、該本体部の該主流の流れ方向と平行な面に開口する流出口と、
上記流入口から上記主流の流れ方向に沿って第１屈曲部まで延びる第１通路部と、
上記第１屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部に向かって第２屈曲部まで延びる第２通路部と、
上記第２屈曲部から上記主流の流れ方向に沿って第３屈曲部まで延びる第３通路部と、
上記第３屈曲部から上記主流の流れ方向と直交する方向に沿って上記回路収納部から離反する方向に延びる第４通路部と、を備え、
上記第４通路部が直接又は他の通路を介して上記流出口に接続され、上記流量検出素子が上記第３通路に配設されており、
上記本体部の下流側端部に上記回路収納部側から上記流出口近傍に至る傾斜面を形成していることを特徴とする流量測定装置。 A main body portion that extends into the main passage and has a circuit storage portion therein;
A measurement passage that is formed on the extension side of the circuit housing portion of the main body and distributes a part of the fluid to be measured that flows through the main passage;
A flow rate detecting element disposed in the measurement passage;
A flow rate measuring device having a control circuit housed in the circuit housing section and driving the flow rate detection element to process the signal;
The measurement passage is
An inflow port that is located in the vicinity of the end of the main body in the extending direction and opens to a surface perpendicular to the main flow direction of the main body toward the upstream side of the main flow direction of the fluid to be measured. When,
An outlet located near the end of the main body in the extending direction and opening in a plane parallel to the main flow direction of the main body;
A first passage portion extending from the inlet to the first bent portion along the flow direction of the main flow;
A second passage portion extending from the first bent portion to the second bent portion along the direction orthogonal to the mainstream flow direction toward the circuit accommodating portion;
A third passage portion extending from the second bent portion to the third bent portion along the mainstream flow direction;
A fourth passage portion extending in a direction away from the circuit housing portion along a direction orthogonal to the mainstream flow direction from the third bent portion,
The fourth passage portion is connected to the outflow port directly or through another passage, and the flow rate detection element is disposed in the third passage ;
A flow rate measuring device, wherein an inclined surface extending from the circuit housing portion side to the vicinity of the outlet is formed at a downstream end portion of the main body portion .
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